单脉冲实现变轨交会的前提条件是观测航天器的初始轨道和目标航天器运行轨道相交。如图2-2所示，考虑目标航天器轨道（虚线表示）与观测航天器轨道（实线表示）共面的情况，两个轨道交点位置向量为r0，在交点处目标航天器的速度向量为v0，观测航天器的速度向量为v1。显然，在两个轨道交点处对系统施加速度脉冲Δv，则可以实现系统的轨道转移；如果观测航天器和目标航天器在变轨时刻同时经过r0，则可以实现两个航天器的轨道交会。

速度脉冲可以表示为

假设在未施加变轨脉冲时，两个航天器飞行速度与当地水平方向的夹角分别为β0和β1，则由余弦定理可以求得速度脉冲为

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图2-2　单脉冲变轨交会

式（2-29）中两个航天器的速度可分别计算如下：

此外，在两个航天器的飞行速度与当地水平方向夹角已知的情况下，两个航天器的速度可计算如下：

当目标航天器运行在椭圆轨道时，为提高潜伏轨道的隐蔽性，同时提高战时交会的快速性，可将观测航天器部署在与目标航天器共面、拱线有一定夹角的椭圆轨道上。单脉冲变轨交会在理论上瞬间可以实现与目标航天器的交会，但是实现单脉冲变轨交会不仅要求两个航天器轨道相交，而且还要求在变轨脉冲作用的时刻，两个航天器需同时经过轨道的交点。显然当观测航天器潜伏在轨道上时，若不进行轨道相位的调整，很难与目标航天器在轨道交点处相遇。解决这一问题的办法是在观测航天器发射时选择合适的发射时间，使系统进入轨道后与目标航天器同时经过轨道交点，并且使两个航天器的轨道半长轴相等，这样可以使两个航天器有相同的轨道周期，同时也可保证每个轨道周期内都有交会窗口。